JPH1121186A - セラミック質物品の撥水処理方法 - Google Patents

セラミック質物品の撥水処理方法

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JPH1121186A
JPH1121186A JP17683097A JP17683097A JPH1121186A JP H1121186 A JPH1121186 A JP H1121186A JP 17683097 A JP17683097 A JP 17683097A JP 17683097 A JP17683097 A JP 17683097A JP H1121186 A JPH1121186 A JP H1121186A
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water repellent
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Haruyuki Mizuno
治幸 水野
Yoshihiro Ookubo
吉浩 大久保
Jiyunko Takada
潤子 高田
Masatsugu Miura
正嗣 三浦
Shigeo Imai
茂雄 今井
Hideo Ogoshi
英雄 大越
Tokuo Hasegawa
徳男 長谷川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】衛生陶器製品の表面は、ガラス等と比べてシラ
ノール基の量が少ないため、有効な撥水層を形成するの
が困難である。 【解決手段】衛生陶器製品等の施釉したセラミック質物
品の表面に、水又は水蒸気を吹きつけたのち、撥水処理
を行う。水又は水蒸気の吹きつけにより、表面のシラノ
ール基が増加するから、撥水剤が結合し易くなり、依っ
て撥水層の形成が確実になる。水又は水蒸気の吹きつけ
は10気圧以下の加圧下で行うことができる。施釉処理
した物品表面を、ケミカルエッチング処理して表面積を
増大させることにより、シラノール基を増加させてもよ
い。さらに、物品表面にゾル−ゲル法によりアルコキシ
ドを定着させて、撥水剤との反応性が高いプレコート層
を形成してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、セラミック質の物
品、特に衛生陶器製品に撥水処理を施して、表面に撥水
層を確実に形成するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】セラミック質の物品に撥水処理を施し
て、汚れの付着を防止し、また汚れを除去し易くするこ
とが従来提案されている。例えば、ガラス製品の表面
を、シラン系化合物で処理することにより、表面に撥水
層を形成することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ガラスの表面には多数
のシラノール基(−Si −OH)が存在しているので、
シラン系化合物による撥水処理が容易である。しかる
に、衛生陶器では、その表面に存在するシラノール基の
数が少ないため、撥水剤が結合しにくく、有効な撥水層
の形成が困難である。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、撥水剤の結合
強度が物品表面に存在するシラノール基の多寡と関係す
ることに着目し、物品表面のシラノール基量を増加させ
ることによって、物品表面に有効な撥水層を形成するこ
とを可能としたものである。
【0005】本発明が採用する撥水処理方法は、物品の
基材を施釉・焼成した後、撥水剤で処理する前の工程に
特色を有するものであって、下記(A)乃至(C)に掲
げる3つの異なる基本態様を持つ。
【0006】(A)基材に施釉し焼成した後、当該基材
における撥水層を形成する表面領域に水又は水蒸気を接
触させ、次いで前記表面領域を撥水剤で処理する態様 (B)基材に施釉し焼成した後、当該基材における撥水
層を形成する表面領域にケミカルエッチング処理を施
し、次いで前記表面領域を撥水剤で処理する態様 (C)基材に施釉し焼成した後、当該基材における撥水
層を形成する表面領域にゾル−ゲル法によりアルコキシ
ドを定着させてプレコート層を形成し、次いで前記表面
領域を撥水剤で処理する態様 前記(A)の態様において、基材に水又は水蒸気を接触
させる工程を、加圧下で行うことができる。
【0007】なお本発明は、セラミック質物品が衛生陶
器製品である場合に、顕著な効果を発揮する。勿論、衛
生陶器以外のセラミック質物品に適用しても有効であ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】
〔第1の実施形態〕本発明の前記(A)の態様により衛
生陶器を撥水処理する工程について説明する。処理手順
の概要は次の如くである(図1参照)。
【0009】A1)基材製造工程:衛生陶器の素地を成
形したのち、施釉し焼成して、基材となる衛生陶器製品
を得る。当該工程は従来と同様である。
【0010】A2)OH基制御工程:焼成した衛生陶器
製品の表面全体又は少なくとも撥水層を形成する領域
に、水又は水蒸気を吹きつける。この処理により、釉薬
層中のケイ素(Si )と水中の水酸基(OH)との新た
な結合が生じて、製品表面におけるシラノール基(−S
i −OH)の量が増大する。水又は水蒸気の吹きつけ時
期は、焼成後の釉薬がまだ完全に硬化してないときで
も、室温まで冷却したあとでもよい。但し、焼成後でき
るだけ速やかに、水又は水蒸気の吹きつけ処理を実行す
ることが望ましい。何故ならば、時間経過と共に、製品
表面に大気中から有機物の付着が進行し、これがシラノ
ール基の生成を阻害するからである。従って、製品表面
における有機物の付着前又は付着量が少ない時期に、水
又は水蒸気を吹きつける方が、シラノール基生成効果が
大きい。吹きつける水は30°C以上の温水か熱水、水
蒸気は30°C以上とする。水又は水蒸気の温度は、吹
きつけ対象となる製品の表面温度や釉薬の種類に応じて
適宜設定される。なお、水又は水蒸気の吹きつけ工程は
10気圧以下の加圧下で行ってもよい。また、水を吹き
つける場合は、製品表面の洗浄工程を兼ねることができ
る。
【0011】A3)撥水処理工程:続けて、製品表面に
撥水剤を塗布し、撥水層を形成する。このとき製品表面
に水膜が残っていれば、これを乾燥させて除去するが、
通常は乾燥は不要である。塗布方法は、スプレー方式・
ディッピング方式・はけ塗り方式など、製品の形状や寸
法等に合わせて最適の方法を選べばよい。撥水剤には、
アルキルシラン・フルオロアルキルシラン等の疎水性基
を有するシラン系化合物が用いられる。アルキルシラン
系撥水剤は、塗布後、これを常温で硬化させて撥水層を
得るが、フルオロアルキルシラン系撥水剤の場合は、塗
布後、約200〜300°Cの温度で焼き付ける。これ
により、耐久性に優れた強固な撥水層を得ることができ
る。製品表面をシラン系化合物(RSi X:Rはアルキ
ル基やフルオロアルキル基等の疎水性基、Xはハロゲン
やアルコキシル基などの置換基)で処理すると、これが
釉薬層の表面に存在しているシラノール基(−Si −O
H)に結合すると共に、縮合してポリシロキサンの層を
生成する。その結果、アルキル基,フルオロアルキル基
等の疎水性基により製品表面が覆われ、撥水層が形成さ
れるのである。本実施例では、前記のOH基制御工程
により、表面のシラノール基を増加させているから、撥
水剤が容易に結合し、撥水層の形成が確実である。
【0012】A4)後処理工程:前述のようにして製品
表面に撥水層を形成したならば、これを洗浄して、未反
応の撥水剤を除去する。しかるのち検査工程を経て、梱
包・出荷工程へ搬出される。
【0013】〔第2の実施形態〕次に、本発明の前記
(B)の態様に基づいて、衛生陶器に撥水処理を施す手
順の概要を説明する(図2参照)。
【0014】B1)基材製造工程:前記A1と同様であ
る。
【0015】B2)OH基制御工程:焼成した衛生陶器
製品の表面全体又は撥水層を形成する領域に、ケミカル
エッチング処理を施す。エッチング方法は、フッ素化合
物溶液・リン酸溶液・溶融ホウ砂等によるウェットエッ
チングや、腐食性ガス・高温ガス等によるドライエッチ
ングなど、処理対象に応じて適宜の方式が採用される。
ケミカルエッチングにより、釉薬表面が腐食されて微細
な凹凸面となり、表面積が拡大する。その結果、製品表
面に露出するシラノール基(−Si −OH)の量が増大
する。ケミカルエッチング処理後、必要に応じ、洗浄工
程を行う。
【0016】B3)撥水処理工程:処理内容は、ほぼ前
記A3と同様である。製品表面に撥水剤を塗布すること
により、これが釉薬層の表面に存在しているシラノール
基と結合し、撥水層を形成する。本実施例では、ケミカ
ルエッチング処理により、製品表面に露出するシラノー
ル基を増加させているから、撥水剤が容易に結合するこ
とができ、依って、確実に撥水層を形成することができ
る。
【0017】B4)後処理工程:前記A4と同様であ
る。すなわち、洗浄,検査の後、梱包・出荷工程へ搬出
される。
【0018】〔第3の実施形態〕本発明の前記(C)の
態様に基づき、衛生陶器に撥水層を形成する手順の概要
は次の如くである(図3参照)。
【0019】C1)基材製造工程:前記A1と同様にし
て、施釉した衛生陶器製品を得る。施釉・焼成後、必要
に応じ、製品表面に温水洗浄を施す。
【0020】C2)プレコート工程:焼成した衛生陶器
製品の表面全体又は撥水層を形成する領域に、ゾル−ゲ
ル法によりアルコキシドを定着させて、撥水剤との反応
性の高いプレコート層を形成する。すなわち、一般式M
(OR)n (M=金属、R=アルキル基、n=金属Mの
原子価)で表される金属アルコキシドを加水分解してゾ
ル化させたものを、製品表面に塗布したのち、これを乾
燥させてゲル化させる。得られたプレコート層は、普
通、多孔質のキセロゲルとなっているので、必要なら
ば、これを加熱して焼結させることにより、緻密なプレ
コート層とする。このようにして形成されるプレコート
層は、金属M−酸素O結合を主体とする架橋構造を含ん
でおり、それ故、釉薬層との結合性に優れ、且つ、撥水
剤との反応性が良い。例えば、アルコキシドとしてシリ
コンアルコキシドを用いれば、プレコード層はポリシロ
キサン結合(−Si −O−)を含むので、釉薬層ともシ
ラン系撥水剤とも結合性が良い。その他、チタンアルコ
キシド・ジルコニウムアルコキシド及びこれらアルコキ
シドの混合物をはじめとして、マグネシウム・アルミニ
ウム・亜鉛等の釉薬中に含まれる金属のアルコキシドの
一種又は複数種類を用いることができる。
【0021】C3)撥水処理工程:処理内容は、ほぼ前
記A3と同様である。すなわち、製品表面に撥水剤を塗
布して撥水層を形成する。製品表面には、ゾル−ゲル法
によりアルコキシドを定着させたプレコート層を形成し
たため、撥水剤が容易に結合することができ、強固な撥
水層を得ることができる。
【0022】C4)後処理工程:前記A4と同様であ
る。すなわち、洗浄,検査の後、梱包・出荷工程へ搬出
される。
【0023】〔その他の実施形態〕本発明に係る撥水処
理方法を実施するにあたり、施釉・焼成後、物品の表面
温度がそれほど低下しないうちに、OH基制御工程又は
プレコート工程を連続して行い、さらに続けて撥水処理
を完了すれば、これらの工程中に行う加熱処理に要する
エネルギーを節約することができる。
【0024】撥水処理後、物品表面に残存する未反応の
撥水剤は、出荷前に除去しておくのが普通と考えられる
が、未反応撥水剤を除去せずに物品を梱包し出荷するこ
とも可能である。かかる態様により、物品表面に残存す
る未反応撥水剤で、輸送中に汚れが付着するのを防止す
ることができるから、梱包を簡易化できるという利点が
得られる。未反応撥水剤は、物品の出荷後、現場にて洗
浄又は払拭により除去すればよく、このとき輸送中に付
着した汚れも併せて除去される。
【0025】なお本発明の実施対象は、施釉されるセラ
ミック質物品であり、具体的には、洗面器・手洗器・タ
ンク・便器・流し等の衛生陶器製品のほか、タイル・陶
板・サイディング材・施釉セメント製品等の建築材料、
食器、調理器具等の台所用品、花器・置物等の装飾用工
芸品、碍子等の電気用品、実験器具等の理化学用品、水
飲み器・吸殻受け等の公共用設備などが挙げられる。
【0026】その他、本発明の実施形態は前述に限定さ
れるものではなく、実施の状況に応じた適宜の変更,応
用を妨げない。
【0027】
【発明の効果】本発明は、施釉したセラミック質物品
に、OH基制御工程を施して表面のシラノール基を増加
させ、あるいは反応性の良いプレコート層を形成したの
で、撥水剤を容易に結合させることができる。それ故、
従来、十分に撥水処理を施すことが困難な衛生陶器製品
にも、本発明によれば、撥水層を確実に形成することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る撥水処理方法
の手順の概要を示す図面である。
【図2】 本発明の第2の実施形態に係る撥水処理方法
の手順の概要を示す図面である。
【図3】 本発明の第3の実施形態に係る撥水処理方法
の手順の概要を示す図面である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 正嗣 愛知県常滑市鯉江本町5丁目1番地 株式 会社イナックス内 (72)発明者 今井 茂雄 愛知県常滑市鯉江本町5丁目1番地 株式 会社イナックス内 (72)発明者 大越 英雄 愛知県常滑市鯉江本町5丁目1番地 株式 会社イナックス内 (72)発明者 長谷川 徳男 愛知県常滑市鯉江本町5丁目1番地 株式 会社イナックス内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック質物品の表面に撥水層を形成
    するための方法であって、基材に施釉し焼成した後、当
    該基材における撥水層を形成する表面領域に水又は水蒸
    気を接触させ、次いで前記表面領域を撥水剤で処理する
    ことを特徴とするセラミック質物品の撥水処理方法。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載する方法において、基材
    に水又は水蒸気を接触させる工程を加圧下で行うセラミ
    ック質物品の撥水処理方法。
  3. 【請求項3】 セラミック質物品の表面に撥水層を形成
    するための方法であって、基材に施釉し焼成した後、当
    該基材における撥水層を形成する表面領域にケミカルエ
    ッチング処理を施し、次いで前記表面領域を撥水剤で処
    理することを特徴とするセラミック質物品の撥水処理方
    法。
  4. 【請求項4】 セラミック質物品の表面に撥水層を形成
    するための方法であって、基材に施釉し焼成した後、当
    該基材における撥水層を形成する表面領域にゾル−ゲル
    法によりアルコキシドを定着させてプレコート層を形成
    し、次いで前記表面領域を撥水剤で処理することを特徴
    とするセラミック質物品の撥水処理方法。
  5. 【請求項5】 前記セラミック質物品が衛生陶器製品で
    ある請求項1乃至4のいずれかに記載するセラミック質
    物品の撥水処理方法。
JP17683097A 1997-07-02 1997-07-02 セラミック質物品の撥水処理方法 Pending JPH1121186A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006306631A (ja) * 2005-04-26 2006-11-09 Central Glass Co Ltd 機能性物品の製法及びプライマー層の再活性化方法
JP2015127632A (ja) * 2015-02-04 2015-07-09 三菱電機株式会社 加熱調理器
CN114085099A (zh) * 2021-11-29 2022-02-25 佛山欧神诺陶瓷有限公司 一种表面疏水陶瓷及其处理方法

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